Characterization of Unsteady Interaction Phenomena of Shock Waves and Turbulent Boundary Layers in Supersonic Internal Flows

超音速内流中激波与湍流边界层非定常相互作用现象的表征

基本信息

  • 批准号:
    14550136
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In order to obtain principles for optimum designs of scramjet engines, this study aims to clarify the structure and the characteristics of shock wave/boundary layer interactions in a rectangular duct imitating a separator between the intake and the combustor in scramjet engines.Firstly, the following techniques were established for a particle imaging velocimetry with high resolution and stability :1.An Impinging-type nozzle, which can inject water particles directly into the settling chamber of supersonic wind tunnels, was designed and applied to seeding of tracer particles. Water particles with sufficiently small diameter of μm were produced due to air-assisted atomizing effects and followed the air flows satisfactorily.2.Traverse equipments with high rigidity and optical equipments with high resolution were assembled. Errors in flow speed measurements were reduced to be 2.6%.In addition, the structure of turbulent boundary-layer separation on walls was investigated as follows :3.A technique for visualizing shearing stress distributions on walls using cholestric liquid crystal was established.4.High-speed changes in pressure distributions on walls were measured and analyzed using high-speed pressure transducers.5.Detailed structure of the flow field was analyzed by computational fluid dynamics.Consequently, the principle structure and the mechanism of shock wave/boundary layer interactions in a rectangular duct were clarified.
为了获得Scramjet发动机最佳设计的原理,本研究旨在阐明在矩形导管中冲击波/边界层相互作用的结构和特征,模仿了scramjet引擎中的摄入量和战斗之间的分离器。首先,以下技术是在粒子成像的情况下建立了以下技术:1。设计并应用于示踪剂颗粒的播种,直接进入超音速风隧道的设置室。由于空气辅助雾化效应,产生了足够小的μm直径的水颗粒,并遵循了令人满意的空气流。2.Traversement设备高刚性高,并且组装了高分辨率的光学设备。流速速度测量的误差降低为2.6%。此外,对墙壁上的湍流边界层分离的结构进行了研究,如下所示:3。一种用于可视化的技术,该技术使用胆固醇液体晶体建立了墙壁上的墙壁上的剪切应力分布。4。使用高速压力进行镀壁的压力分析。因此,阐明了矩形管道中冲击波/边界层相互作用的原理结构和机理。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
L.Q.Sun, H.Sugiyama, K.Mizobata, K.Fukuda: "Numerical and Experimental Investigations on the Mach 2 Pseudo-Shock Wave in a Square Duct"Journal of Visualization. Vol.6, No.4. 363-370 (2003)
L.Q.Sun、H.Sugiyama、K.Mizobata、K.Fukuda:“方管中马赫 2 伪冲击波的数值和实验研究”可视化杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H.Sugiyama, K.Fukuda, K.Mizobata, L.Sun, R.Minato: "Experimental Investigation on Shock Wave and Turbulent Boundary Layer Interactions in a Square Duct at mach 2 and 4"International Gas Turbine Congress 2003 Tokyo. (2003)
H.Sugiyama、K.Fukuda、K.Mizobata、L.Sun、R.Minato:“2 和 4 马赫方形管道中冲击波和湍流边界层相互作用的实验研究”2003 年东京国际燃气轮机大会。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Koichi FUKUDA, Hiromu SUGIYAMA, Kazuhide MIZOBATA, Liqun SUN: "Experimental Investigation on Flow Structure of Mach 4 Pseudo-Shock Wave in a Square Duct"Transactions of the Visualization Society of Japan, (in Japanese). Vol.23, No.5 May. 39-45 (2003)
Koichi FUKUDA、Hiromu SUGIYAMA、Kazuhide MIZOBATA、Liqun SUN:“方形管道中 4 马赫伪冲击波流动结构的实验研究”日本可视化协会汇刊,(日文)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
福田浩一, 杉山弘, 溝端一秀, 孫立群: "正方形ダクト内のマッハ4擬似衝撃波の流れ構造に関する実験的研究"可視化情報学会論文集. Vol.23, No.5. 39-45 (2003)
Koichi Fukuda、Hiroshi Sugiyama、Kazuhide Mizobata、Gun Tate Son:“方形管道中马赫数伪激波流动结构的实验研究”可视化信息学会论文集第 23 卷,第 5 期。 (2003)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
杉山弘, 福田浩一, 溝端一秀, 遠藤清和, 孫立群, 新井隆景: "衝撃波を伴う超音速内部流動に関する研究(超音速内部流動実験装置の開発およびマッハ2と4の擬似衝撃波の特性)"日本機械学会論文誌(B編). 68巻676号. 67-73 (2002)
Hiroshi Sugiyama、Koichi Fukuda、Kazuhide Mizobata、Kiyokazu Endo、Gun Tate Son、Takakage Arai:“伴随冲击波的超音速内流研究(超音速内流实验装置的开发以及2马赫和4马赫模拟冲击波的特性)”日本机械工程学会杂志(B 版)第 68 卷第 676. 67-73(2002 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SUGIYAMA Hiromu其他文献

SUGIYAMA Hiromu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SUGIYAMA Hiromu', 18)}}的其他基金

Investigation on Unsteady Interaction Phenomena of Shock Waves and Turbulent Boundary Layers in Supersonic Internal Flows
超音速内流激波与湍流边界层非定常相互作用现象研究
  • 批准号:
    16360083
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Characterization and Control of Shock Waves and Compressible Turbulent Boundary Layers through Supersonic Rectangular Ducts
通过超音速矩形管道的冲击波和可压缩湍流边界层的表征和控制
  • 批准号:
    12650152
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似海外基金

Research on Shock-Wave/Boundary-Layer Interaction and Hypersonic Boundary-Layer Transition due to a wall-mounted protuberance using TSP
利用 TSP 研究壁挂式突起引起的冲击波/边界层相互作用和高超声速边界层转变
  • 批准号:
    20H02357
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Investigation on Unsteady Interaction Phenomena of Shock Waves and Turbulent Boundary Layers in Supersonic Internal Flows
超音速内流激波与湍流边界层非定常相互作用现象研究
  • 批准号:
    16360083
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Study of Oscillation Characteristics of Shock Trains Formed in Supersonic Internal Flow and its Suppressing Method
超音速内流激波列振荡特性及抑制方法研究
  • 批准号:
    13450078
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Characterization and Control of Shock Waves and Compressible Turbulent Boundary Layers through Supersonic Rectangular Ducts
通过超音速矩形管道的冲击波和可压缩湍流边界层的表征和控制
  • 批准号:
    12650152
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Shock Wave and Turbulent Boundary Layer Interaction and Turbulence Phenomena in a Supersonic Rectangular Duct
超音速矩形管内冲击波与湍流边界层相互作用及湍流现象
  • 批准号:
    09650175
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了